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動的システムのステップ応答プロット、ステップ応答データ
step(sys)
step(sys,Tfinal)
step(sys,t)
step(sys1,sys2,...,sysN)
step(sys1,sys2,...,sysN,Tfinal)
step(sys1,sys2,...,sysN,t)
y = step(sys,t)
[y,t] = step(sys)
[y,t] = step(sys,Tfinal)
[y,t,x] = step(sys)
[y,t,x,ysd]
= step(sys)
[y,...] = step(sys,...,options)
step
は動的システムの単位ステップ応答を計算します。状態空間の場合は、初期状態 0 と仮定されます。出力引数なしで呼び出された場合、この関数は画面上にステップ応答をプロットします。
step(sys)
は、任意の動的システム モデル sys
のステップ応答をプロットします。このモデルは、連続時間または離散時間、SISO または MIMO のいずれとすることも可能です。複数入力システムのステップ応答は、各入力チャネルのステップ応答の集まりです。シミュレーションの持続時間は、システムの極と零点に基づいて自動的に決定されます。
step(sys,Tfinal)
は、t = 0
から最終時間 t = Tfinal
までのステップ応答を シミュレーションします。システム時間単位で Tfinal
を表し、sys
の TimeUnit
プロパティで指定されます。サンプル時間を指定しない離散時間システム (Ts
= -1
) では、step
は Tfinal
を、シミュレートするサンプリング周期の数として解釈します。
step(sys,t)
は、シミュレーションのためにユーザーが指定した時間ベクトル t
を使用します。システム時間単位で t
を表し、sys
の TimeUnit
プロパティで指定されます。離散時間モデルでは、t
は Ti:Ts:Tf
の形式です。ここで、Ts
はサンプル時間です。連続時間モデルに対して、t
は Ti:dt:Tf
の形式で与え、ここで、dt
は連続システムに対する離散近似のサンプル時間になります (アルゴリズムを参照してください)。step
コマンドは、Ti
に関係なく、常に t=0
でステップ入力を適用します。
1 つの図で複数のモデル sys1
、...、sysN
のステップ応答をプロットするには、次の構文を使用します。
step(sys1,sys2,...,sysN)
step(sys1,sys2,...,sysN,Tfinal)
step(sys1,sys2,...,sysN,t)
単一プロット上にプロットされたシステムはすべて、入力数と出力数が等しくなければなりません。ただし、単一プロット上に連続時間システムと離散時間システムを組み合わせてプロットすることもできます。この構文は、複数システムのステップ応答を比較するときに役立ちます。
システムごとに、独自の色、ラインスタイル、マーカー、またはこの 3 種類すべてを指定することもできます。たとえば、
step(sys1,'y:',sys2,'g--')
は sys1
のステップ応答を黄色の点線、sys2
のステップ応答を緑色の破線でプロットします。
出力引数付きで呼び出された場合:
y = step(sys,t)
[y,t] = step(sys)
[y,t] = step(sys,Tfinal)
[y,t,x] = step(sys)
step
は出力応答 y
、シミュレーションに使用する時間ベクトル t
(入力引数として提供されている場合)、および状態軌跡 x
(状態空間モデルのみ) を返します。画面上に描画するプロットはありません。単入力システムの場合、y
には時間サンプルと同じ数の行 (t
の長さ) および出力と同じ数の列があります。多入力の場合、各入力チャネルのステップ応答は y
の 3 番目の次元に沿って積み上げられます。y
の次元は、
になり、y(:,:,j)
は j
番目の入力チャネルに入る単位ステップ コマンドに対する応答を与えます。同様に、x
の次元は次のようになります。
同定されたモデルの場合 (idlti
および idnlmodlel
を参照)、[y,t,x,ysd]
= step(sys)
は応答 y の標準偏差 ysd
も計算します (sys
にパラメーター共分散情報が含まれていない場合、ysd
は空になります)。
[y,...] = step(sys,...,options)
はステップ振幅や入力オフセットなど、ステップ応答を計算するための追加オプションを指定します。stepDataOptions
を使用して、オプション セット options
を作成します。
単位などのプロットのプロパティを変更することができます。プロットのプロパティの変更方法の詳細は、プロットをカスタマイズする方法を参照してください。
内部遅延のない連続時間モデルは、状態空間に変換され、入力のゼロ次ホールドを使用して離散化されます。サンプル時間は、時間ベクトル t = 0:dt:Tf
が提供されている場合 (この場合は dt
がサンプリング周期に使用されます) を除き、システム ダイナミクスに基づいて自動的に選択されます。結果として得られるシミュレーション タイム ステップ t
は、間隔 dt
で等間隔にサンプリングされます。
内部遅延があるシステムの場合、Control System
Toolbox™ ソフトウェアは可変ステップ ソルバーを使用します。その結果、タイム ステップ t
は等間隔にサンプリングされません。
[1] L.F. Shampine and P. Gahinet, "Delay-differential-algebraic equations in control theory," Applied Numerical Mathematics, Vol. 56, Issues 3–4, pp. 574–588.
impulse
| initial
| lsim
| stepDataOptions
| 線形システム アナライザー